輻射制冷系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的逐漸提高,空調(diào)的使用越來越普及,建筑物能耗也逐年增大。傳統(tǒng)空調(diào)不僅能耗大,而且制冷工質(zhì)氟氯烴對(duì)臭氧層的破壞很大。輻射制冷是一種無需動(dòng)力部件,低能耗,少污染的新型被動(dòng)式制冷方式,在減少建筑能耗方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文針對(duì)輻射制冷原理、方法和制冷裝置進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:
　　 1.從輻射制冷的原理以及實(shí)現(xiàn)制冷的方法出發(fā),通過對(duì)紅外輻射理論進(jìn)行分析,從微觀上認(rèn)識(shí)輻射材料的紅外輻射

2、機(jī)理。通過了解輻射材料的分子結(jié)構(gòu),尋找8～13μm波段內(nèi)發(fā)射率高的材料,并且進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？紤]實(shí)驗(yàn)中的易操作性、材料的經(jīng)濟(jì)性、無刺激性氣味等因素選擇PET薄膜作為實(shí)驗(yàn)中的輻射體材料。
　　 2.以空氣為媒介,低密度聚乙烯(LDPE)薄膜為蓋板材料在晴朗夜晚進(jìn)行靜態(tài)和連續(xù)鼓氣實(shí)驗(yàn)。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)表明:裝置水平放置,聚酯(PET)薄膜和內(nèi)部空氣與環(huán)境的溫差分別為10℃和7.2℃；裝置傾斜放置,傾角為45°的實(shí)驗(yàn)效果最佳。連續(xù)鼓氣實(shí)驗(yàn)表明:在風(fēng)

3、速為0.6～0.8m／s時(shí),出口空氣與環(huán)境的溫差最大。裝置水平放置,PET薄膜與環(huán)境的溫差最大為6.3℃,出口空氣與環(huán)境的溫差達(dá)到5.6℃；裝置傾斜放置,PET薄膜與環(huán)境的溫差達(dá)到7.3℃。通過計(jì)算可知,在晴朗或者微云的夜晚,連續(xù)鼓氣實(shí)驗(yàn)裝置獲得的最大制冷功率為73.6W／m2。
　　 3.利用EMS302M紅外發(fā)射率測(cè)定儀測(cè)定了以PET薄膜為蓋板材料時(shí)PET薄膜的透射率,討論了PET薄膜作為蓋板材料的可行性,并且進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)

4、果表明:理論上以PET薄膜作為蓋板材料具有一定的可行性,但是,它的保溫性能較差,LDPE薄膜更適合作蓋板材料。
　　 4.以水為冷媒,利用PET薄膜作為輻射體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。敞口且無PET薄膜的裝置實(shí)驗(yàn)效果最佳,但是由于水蒸發(fā),水量減少,所以該裝置不利于水的循環(huán)利用。以LDPE薄膜為“透明”蓋板材料,且水面覆蓋有PET薄膜的裝置中,實(shí)驗(yàn)效果相對(duì)較好,水與環(huán)境的最大溫差達(dá)到12℃以上,制冷功率大約為40.8W／m2,由此可見,以水為制冷